宽温度范围动态恒温循环系统专利说明书

技术领域 本实用新型涉及一种能够提供低温和高温液体热源的恒温循环装置，尤其是能够在同一台设备上提供的温度范围超过-40℃到+200℃、升温和降温速率超过2℃/min、温度波动度优于±0.1℃、在整个温度范围内不需要更换传热介质和能够进行温度程序控制的实验室使用的恒温循环设备。本发明提供的装置能广泛应用于石油化工、制药、电子、岩土工程、国防军工和航空航天等领域。 背景技术 目前实验室内使用的恒温循环装置主要用于向设备外部提供高温或低温液体热源。该类装置的主要结构包括加热器（或制冷器）、循环泵、换热容器以及控制装置。 现有的恒温循环装置所提供的热源的温度范围较小，应用范围相应较小，其结构也视其温度范围的不同而有变化。对于-40℃到+200℃的温度范围，目前需分别用三种温度循环装置才能覆盖：如果温度范围在5～95℃之间，即可以用水作为传热介质的循环装置即为常温恒温循环装置，如冷却水循环装置（或叫冷水机）就是其中的一种。如果温度范围在室温直到-40℃以下，通常需要使用有机溶剂或低黏度导热油作为传热介质的循环装置即为低温恒温循环装置。如果温度范围在室温直到+200℃以上，通常需要使用高闪点导热油作为传热介质的循环装置即为高温恒温循环装置。由于这些装置的温度范围小，如果某一个实验同时需要进行低温和高温处理（包括化学反应工艺控制、材料或产品的保温或变温试验等），当温度范围超出现有设备能够提供的温度范围，或者虽然温度范围符合要求，但实现整个温度范围需要中途更换工作液时，任何一台装置都不能单独完成试验。因此就有可能增加试验的难度，中断试验甚至造成试验失败、无法重复等。 另外，很多实验为了缩短试验周期，要求按比正常温度变化更快的速率进行模拟变温试验，因此除了对温度波动度有比较高的要求以外，同时希望温度变化的速率要快，而且可以按照一定的规律进行编程。现有的装置一般不能同时兼顾较好的温度波动度和较快的温度变化速率。为了解决这个问题，现有装置采用了手动切换功率的办法，即在升温和降温过程中，使用较大的加热或制冷功率使升温或降温迅速；当达到设定温度时，使用较小的加热或制冷功率使恒温稳定。这种方法虽然简单，但无法实现按一定规律进行编程控制的连续变温要求，同样造成试验无法重复进行。